温度传感器(pt100,pt500,cu50,ds18B20)
数字温度传感器DS18B20及其应用
数字温度传感器DS18B20及其应用数字化技术推动了信息化的革命在传感器的器件结构上采用数字化技术，使信息的采集变得更加方便。
例如，对于温度信号采集系统，传统的模拟温度传感器多为铂电阻、铜电阻等。
每一个传感器的传输线至少有两根导线，带补偿接法需要三根导线。
如果对50路温度信号进行检测，就需要100根或150根导线接到采集端口，然后还要经过电桥电路、信号放大、通道选择、A／D转换等，才能将温度信号变成数字信号供计算机处理。
DS18B20是美国DALLAS公司生产的新型单总线数字温度传感器，如图1所示。
DS18B20采用3脚(或8脚)封装，从图1中看到，从DS18B20读出或写人数据仅需要一根I／O口线。
并且以串行通信的方式与微控制器进行数据通信。
该器件将半导体温敏器件、A／D 转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上，传感器直接输出的就是温度信号数字值。
信号传输采用两芯(或三芯)电缆构成的单总线结构。
一条单总线电缆上可以挂接若干个数字温度传感器，每个传感器有一个唯一的地址编码。
微控制器通过对器件的寻址，就可以读取某一个传感器的温度值，从而简化了信号采集系统的电路结构。
采集端口的连接线减少了50倍，既节省了造价，又给现场施工带来极大的方便。
DS18B20是实现单总线测控网络的关键器件,主要包括：寄生电源、温度传感器、64位激光ROM 和单总线接口、存放中间数据的高速暂存器RAM、用于存储用户设定温度上下限值的TH和TL触发器、存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码(CRC)发生器等七部分。
DS18B20内部存储器由ROM、RAM和E2ROM组成,其中，ROM 由64位二进制数字组成，共分为8个字节，字节0的内容是该产品的厂家代号28H，字节1～字节6的内容是48位器件序列号，字节7是ROM前56位的CRC校验码。
由于64位ROM 码具有唯一性，在使用时作为该器件的地址，通过读ROM命令可以将它读出来。
DS18B20数字温度传感器介绍
DS18B20数字温度传感器介绍[日期:2011-02-22 ] [来源:本站编辑作者:佚名] [字体：大中小] (投递新闻)目前常用的微机与外设之间进行的数据通信的串行总线主要有I 2C 总线，SPI 总线等。
其中I 2C 总线以同步串行 2 线方式进行通信（一条时钟线，一条数据线），SPI 总线则以同步串行3 线方式进行通信（一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线）。
这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。
而单总线（1-wire bus ），采用单根信号线，既可传输数据，而且数据传输是双向的，CPU 只需一根端口线就能与诸多单总线器件通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
因而，这种单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本低廉，软件设计简单，便于总线扩展和维护。
同时，基于单总线技术能较好地解决传统识别器普遍存在的携带不便，易损坏，易受腐馈，易受电磁干扰等不足，因此，单总线具有广阔的应用前景，是值得关注的一个发展领域。
单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。
主机或从机通过一个漏极开路或三态端口连至数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其它设备使用总线。
单总线通常要求外接一个约为 4.7K 的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平。
DS18B20 数字式温度传感器，与传统的热敏电阻有所不同的是，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度，同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。
部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，这也就缩短了开发的周期。
DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（1 ）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。
数字温度传感器ds18b20的原理与应用
数字温度传感器DS18B20的原理与应用1. 概述数字温度传感器DS18B20是一种广泛应用于工业控制、计算机温控等领域的传感器。
本文将介绍DS18B20的原理和应用，并对其工作原理、特点以及应用场景进行详细阐述。
2. DS18B20的工作原理DS18B20采用了数字式温度传感器技术，其工作原理基于温度对半导体材料电阻值的变化进行测量。
具体工作原理如下：1. DS18B20内部包含一个温度传感器、位移寄存器（DS）和一个多功能I/O口。
2. 温度传感器由多个晶体管组成，当温度发生变化时，晶体管的导电能力发生变化。
3. DS18B20通过I/O口与外部控制器进行通信，并将温度数据以数字形式传输。
3. DS18B20的特点DS18B20作为一种数字温度传感器，具有许多独特的特点，包括： - 高精度：DS18B20具有高精度的温度测量能力，精确到0.5°C。
- 数字输出：DS18B20通过数字信号输出温度数据，方便与其他数字设备进行连接与通信。
- 单总线接口：DS18B20采用了单总线接口通信，可以通过一根数据线与外部控制器进行连接，简化了接线工作。
- 可编程分辨率：DS18B20的分辨率可以通过配置进行调整，可以根据具体应用需求选择不同的分辨率。
4. DS18B20的应用场景DS18B20由于其特点和功能的优势，在许多领域得到了广泛应用，包括但不限于以下场景：4.1 工业控制DS18B20可以用于工业控制系统中，用于监测和控制温度。
例如，在生产线上使用DS18B20传感器实时监测设备温度，当温度超出设定范围时，及时采取控制措施，以保证生产过程的稳定性和安全性。
4.2 计算机温控DS18B20可以作为计算机温度监测的传感器，用于检测计算机主板、CPU和其他关键部件的温度。
通过DS18B20传感器的数据，可以实时监测计算机的温度状况，并进行相应的温度调控，以提高计算机的稳定性和使用寿命。
Ds18b20百度百科
DS18B20DS-18B20 数字温度传感器本公司最新推出TS-18B20数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
1: 技术性能描述1.1 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
1.2 测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
1.3 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温1.4 工作电源: 3~5V/DC1.5 在使用中不需要任何外围元件1.6 测量结果以9~12位数字量方式串行传送1.7 不锈钢保护管直径Φ61.8 适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温1.9 标准安装螺纹M10X1, M12X1.5, G1/2”任选1.10 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
2：应用范围2.1 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域2.2 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。
2.3 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。
2.5 供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制3：产品型号与规格型号测温范围安装螺纹电缆长度适用管道TS-18B20 -55~125 无 1.5 mTS-18B20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25TS-18B20B -55~125 1/2”G 接线盒DN40~ 604：接线说明特点独特的一线接口，只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源测量温度范围为-55 °C至+125 ℃。
DS18B20温度传感器资料
DS18B20 单线温度传感器一．特征：●独特的单线接口,只需 1 个接口引脚即可通信●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上●多点能力使分布式温度检测应用得以简化●不需要外部部件●可以从数据线供电，电源电压范围为3。
0V至5.5V●测量范围从—55 ° C至+125 ° C(—67 ° F至257 ° F)，从-10℃至+85 ° C的精度为0.5 °C●温度计分辨率是用户可选择的9至12位●转换12位数字的最长时间是750ms●用户可定义的非易失性的温度告警设置●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）●采用8引脚SO（150mil），8引脚SOP和3引脚TO — 92封装●软件与DS1822兼容●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统二．简介该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。
信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出,因此按照定义只需要一条数据线（和地线）与中央微处理器进行通信.它的测温范围从-55 °C到 +125 ° C,其中从-10 °C至+85 °C可以精确到0。
5°C 。
此外，DS18B20可以从数据线直接供电(“寄生电源”），从而消除了供应需要一个外部电源。
每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码，它允许多个DS18B20s的功能在同一1-巴士线。
因此,用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。
此特性的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。
三．综述64位ROM存储设备的独特序号。
存贮器包含2个字节的温度寄存器,它存储来自温度传感器的数字输出.此外,暂存器可以访问的1个字节的上下限温度告警触发器（TH和TL)和1个字节的配置寄存器。
18b20测温原理(一)
18b20测温原理(一)18b20测温什么是18b2018b20是一种数字温度传感器，采用DS18B20芯片制造，具有精度高、体积小、响应快等特点。
18b20是一种数字传感器，可以通过数字接口与处理器（如单片机）进行通信。
原理18b20传感器利用热电效应来测量温度。
热电效应是指在两个不同导电材料之间，当被测温度不同时，两种导电材料之间会产生电动势，这种电动势与温度的差值成正比。
18b20中的温度感测单元是由一段铜线和一个特殊合金的铜接头组成的热电偶。
接线与通信18b20有三个引脚：VCC、GND和DATA。
其中VCC和GND为供电引脚，DATA为数据引脚。
18b20可以使用单总线接口与微控制器通信，使用单总线接口时，只需要将多个传感器串联起来，共用一个引脚即可。
18b20通过一组协议与处理器通信，协议的特点是具有时分复用的能力，在同一数据线上传输时不同的时间代表不同的含义。
数据读取及处理18b20的数据读取及处理需要编写相应的程序。
首先，需要向18b20发送配置命令，使其开始测量温度，随后读取18b20返回的数据，将数据转换为实际温度值，并进行相应的处理。
应用领域由于18b20具有体积小、精度高、响应快等特点，因此被广泛应用于各种温度测量场合，例如温室自动控制、气象站温度记录等。
总结18b20是一种数字温度传感器，具有精度高、体积小、响应快等特点，采用热电效应来测量温度。
18b20可以使用单总线接口与微控制器通信，在数据读取及处理时需要编写相应的程序。
18b20被广泛应用于各种温度测量场合。
18b20温度测量的优势由于18b20具有数字化和集成化的特点，其与温度的关系一定，通过读取18b20输出的二进制数，使用简单的算法即可转换为温度值。
因此，18b20具有以下优势：1. 精度高18b20的温度测量精度较高，可以达到0.5℃，且由于采用数字信号输出，不存在模拟信号转换误差等问题，进一步提高了测量精度。
温度传感器简介
（二）热电偶产品简介 1、热电偶材料按分度号分为 B、R、S、N、K、E、J、T、WRe3- Wre25、Wre5- Wre26 等 10 个标准形式，此外还有一些非标丝材
可供选择。不同分度号的热电偶测温范围、优缺点也不相同，根据需要选择合适分度号的测温产品。
标准化热电偶的主要性能列表如下：
热偶品种
引脚说明：GND:地 VDD：可供选用的外部电源，不用时接地
21.036 28.946
37.005
℃
700
800
900
1000
mV
53.112 61.017
68.787 76.373
参考端非 0℃时校正表
℃
0
10
20
30
40
（校正值+相应温度 mV 值） mV
0
0.591
1.192
1.801
2.420
600 45.093
50 3.048
（三）DS18B20 数字温度传感器简介
2012/13 工控产品手册 pure-china@ 3
九纯健科技-传感与测控专家
温度产品手册
单位 镍铬-镍铜（康铜）热电偶（E 型） 热电动势 mV 与温度值对照表(参考端 0℃时)
℃
-200
-100
0
100
200
300
400
500
mV
-8.825
-5.237
0
6.319
13.421
1180
190
168.48 172.17
280
290
204.90 208.48
700
750
345.28 360.64
ds18b20温度传感器工作原理
ds18b20温度传感器工作原理DS18B20温度传感器是一种数字温度传感器，它可以实现远距离测温，并且具有高精度和可靠性。
它的工作原理主要是基于热敏电阻的温度测量原理，结合数字信号输出和单总线通信技术，使得其在各种工业和消费电子产品中得到了广泛的应用。
DS18B20温度传感器采用了微型封装技术，其外形小巧，安装方便，适用于各种恶劣环境。
其工作原理主要包括三个方面，温度测量原理、数字信号输出和单总线通信。
首先，DS18B20温度传感器的温度测量原理是基于热敏电阻的特性。
当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会相应发生变化。
DS18B20内部集成了一个精密的模拟-数字转换器（ADC），可以将热敏电阻的电阻值转换为数字信号输出。
通过这种方式，DS18B20可以实现对温度的准确测量。
其次，DS18B20温度传感器通过数字信号输出来实现温度数据的传输。
它采用了1-Wire总线协议，通过一根数据线即可实现数据的传输和通信。
这种设计使得DS18B20在布线和连接方面更加简单和灵活。
最后，DS18B20温度传感器通过单总线通信来与主控设备进行数据交互。
它采用了独特的ROM存储器结构，每个传感器都有一个唯一的64位串行号码，可以通过这个号码来对传感器进行寻址和识别。
同时，DS18B20还具有多点测量、多传感器串联等特性，可以实现对多个传感器的同时管理和控制。
总的来说，DS18B20温度传感器的工作原理基于热敏电阻的温度测量原理，结合数字信号输出和单总线通信技术，实现了远距离、高精度、可靠性的温度测量和数据传输。
它在工业控制、环境监测、家用电器等领域都有着广泛的应用前景。
希望通过本文的介绍，能够更好地理解DS18B20温度传感器的工作原理和特性，为相关领域的应用提供参考和指导。
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螺纹规格
指定
S□ 1=SUS321 4=SUS304 6=SUS316 指定
螺纹部分材质
Y□ 1=1000 2=2000 指定
引线长度(mm)
E□ 2=两线 3=三线 4=四线
引线线制
1=聚氯乙烯 PVC（-20～80℃）
引线材质
F□
2=聚氨酯 TPU （-50～100℃） 3=特氟龙 （-50～250℃）
1/3DIN B级
温度误差 ℃ 0.44 0.27 0.10 0.27 0.44 0.61 0.78 0.95 1.12 1.20
阻值误差 Ω 0.16 0.10 0.04 0.10 0.16 0.23 0.30 0.36 0.43 0.46
A级
温度误差 ℃ 0.55 0.35 0.15 0.35 0.55 0.75 0.95 1.15 1.35 1.45
括号内为引线常用 温度范围
指定
H□
0=均无,可不填 1=均有
导线屏蔽层 / 线缆护套
0=无,可不填
Z□ 1=护线弹簧 指定
铂电阻的温度系数TCR
按IEC751国际标准， 温度系数TCR=0.003851，Pt100（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）为统一设计型铂电 阻。
TCR=(R100-R0)/ (R0×100)
其中
表1
阻值 （Ω）
0℃时标准电阻值R0
100℃时标准电阻值R100
分度号
Pt100
100.00
传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值 偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 三线制
要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥 臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡 时，通过计算可知，Rt=R1R3/R2+R1r/R2-r,当R1=R2时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除 了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响，但分析可见， 采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。 四线制
A B
A 3.9083×10-3℃-1
零度时阻值误差 % ±0.04 ±0.06 ±0.12
温度/电阻曲线图
表2
B -5.775×10-7℃-2
C -4.183×10-12℃-4
表3
温度误差 ℃
温度系数TCR误差Ω/Ω/℃
±(0.10+0.0017|t|)
0.003851±0.000004
±(0.15+0.002|t|)
北京中阳天辰科技有限公司()
TEL：010-81795514
铂电阻温度传感器
响应时间
在温度阶跃变化时，温度传感器的输出变化至量程变化的50%所需要的时间称为热响应时间，用τ0.5表示。影 响τ0.5的因素与保护管材料、直径、壁厚有关，而且还与其结构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速、 种类有关。
阻值误差 Ω 0.24 0.14 0.06 0.13 0.20 0.27 0.33 0.38 0.43 0.46
表4
B级
温度误差 ℃ 1.3 0.8 0.3 0.8 1.3 1.8 2.3 2.8 3.3 3.5
阻值误差 Ω 0.56 0.32 0.12 0.30 0.48 0.64 0.79 0.93 1.06 1.13
备注：对于用户指定的参数要求，直接以数字或文字标注出来即可
选型举例：WZP-R -B1- T3- PA- L15/D5/S4- Y1- E3/F3/H1 说明: PT100, 测温范围-50～200℃，精度 A 级，保护管直径 5mm, 长度 15mm，引线长 1ｍ，三线制
北京中阳天辰科技有限公司()
火焰和气流的冲刷和辐射，以及机械损伤，同时还起着固定和支撑传感器感温元件的作用。在轻微腐蚀和一般工 业应用中，304和316（316L）是用得最为广泛的不锈钢保护管材料，在我国由于考虑成本，321不锈钢也被大量 使用。 常用不锈钢保护管特性
表5
钢号
组成
使用温度 ℃
特性
321
1Cr18Ni9Ti
最常用的奥氏体不锈钢，耐热、抗氧化,在磷酸、稀硝酸、碱液 中具有很好的耐腐蚀性,不能在氯化物溶液中使用,通常做为一 般耐热钢使用
当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两 条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确 测量未知电阻上的压降，通过计算得出电阻值。
保护管 保护管的作用是为了保护温度传感器感温元件，不使其与被测介质直接接触，避免或减少有害介质的侵蚀，
TEL：010-81795514
铂电阻温度传感器
WZP-J 全螺纹安装型铂电阻温度传感器是指测温探头部分全部采用螺纹结构封装，内部填充绝缘导热材 料密封而成。通过调节螺纹部分长度来测量物体表面温度，也可测量轴承和轴瓦表面温度，但不太合适于测量 液体温度。
型号
技术参数
外形结构示意图
1. 铂电阻：Pt100、Pt500、Pt1000
138.51
Pt1000
1000.0
1385.1
温度/电阻特性（分度表详见附录一）
-200<t<0 ℃ Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3]
0<t<850 ℃ Rt=R0（1+At+Bt2]
Rt
在t℃时的电阻值
R
在0℃时的电阻值
0
TCR=0.003851时的系数值
系数 数值
测量误差
级别 1/3DIN B
铂电阻温度传感器
综述 温度是表征物体冷热程度的物理量,它可以通过物体随温度变化的某些特性（如电阻、电压变化等特性）来
间接测量，通过研究发现，金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性，利用铂的 此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化 率为0.3851Ω/℃。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用 的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计（涵盖国家和世界基准温度）供计量 和校准使用。
铂热电阻型号 传感器类型 温度范围(℃) 传感器精度 保护管长度(mm) 保护管直径(mm) 保护管材质 引线长度(mm) 引线线制
引线材质 括号内为引线常用温 度范围
指定
H□
0=均无,可不填 1=均有
导线屏蔽层 / 线缆护套
0=无,可不填
1=护线弹簧
Z□
2=铠装式 3=防腐处理
特殊要求
4=双支
指定
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TEL：010-81795514
铂电阻温度传感器
铂电阻传感器的稳定性 铂电阻传感器有良好的长期稳定性,典型实验数据为：在400℃时持续300小时,0℃时的最大温度漂移为0.02
℃。 铂电阻的自热和测试电流
常规产品的测试电流:Pt100为1mA, Pt1000为0.5mA,实际应用时测试电流不应超过允许值，例如Pt100当测试 电流为1mA时，温升为0.05℃; 当测试电流为5mA时，温升为2.2℃,并且自热温升的数据同产品的结构也有很大的 关系，如保护管的直径，内部填充物的种类，测试条件等。 引出导线规格 两线制
误差；测量仪表的误差以及传热误差、动态相应误差、干扰误差等。其中有些误差是在一定条件下才会出现，并 且通过一定措施是可以消除和减小的。
测量结构 1. 装配式铂电阻 装配式铂电阻由外保护管、延长导线、测温电阻、氧化铝装配而成，产品结构简单，适用范围广，成本较低，
绝大部分测温场合使用的产品均属装配式，其结构如下：
0.003851±0.000005
±(0.30+0.005|t|)
0.003851±0.000012
误差数据表(绝对值)
温度 ℃ 标准电阻值 Ω
-200 -100
0 100 200 300 400 500 600 650
18.52 60.26 100.00 138.51 175.86 212.05 247.09 280.98 313.71 329.64
测温范围：（-80～300）℃
WZP-J 2. 精度等级： A 级±（0.15+0.002|t|）℃ B 级±（0.30+0.005|t|）℃
|t|---实测温度的绝对值
3.常压，对于存在压力的工况，请注明压力大小
选型 表
WZP-J
铂热电阻型号
B□ 1=Pt100 5=Pt500 10=Pt1000
型号
技
术参数
外 形 结 构 示意图
1. 铂电阻：Pt100、Pt500、Pt1000
测温范围：（-80～500）℃
WZP-R
2. 常用精度： A 级：±（0.15+0.002|t|）℃ B 级：±（0.30+0.005|t|）℃
|t|---实测温度的绝对值
3. 常压，对于存在压力的工况，请注明压力大小
二线制电阻
三线制电阻
四线制电阻
2. 铠装铂电阻 铠装铂电阻由电阻体、引线、绝缘氧化镁及保护套管整体拉制而成，顶部焊接铂电阻，产品结构复杂，价格 较高，比普通装配式铂电阻的响应速度更快，抗震性能更好，测温范围更宽，并且长度方向可以弯曲，适用于刚 性保护管不能插入或需要弯曲测量的部位测温，但必须注意的是由于顶部是测温元件所在位置，所以其端部30mm 是不得弯曲的，其结构如下：